Kai jaučia vandens trūkumą ar yra karpomi žirklėmis, augalai pradeda skleisti virtinę staccato „šūksnių“. Tačiau jų dažnis yra per aukštas, kad juos išgirstų žmonių ausys, rodo vienas tyrimas. Kai jų dažnis sumažinamas iki to diapazono, kurį gali užfiksuoti žmonių klausos organai, šis streso sukeltas spragsėjimas skamba taip, tarsi kas nors įnirtingai šokinėtų ant burbulinės plėvelės, rašo livescience.com.
Nors žmonės negali išgirsti šių ultragarsinių garsų be technologijų pagalbos, įvairūs žinduoliai, vabzdžiai ir net kiti augalai turėtų gebėti užfiksuoti šiuos garsus laukinėje gamtoje ir į juos reaguoti, žurnale „Cell“ pranešė mokslininkai. (Tie patys tyrėjai pirmą kartą savo atradimu apie sproginėjančius garsus skleidžiančius augalus pasidalijo dar 2019 metais išleidimo laukiančių darbų duomenų bazėje „bioRxiv“, tačiau dabar šis darbas buvo peržiūrėtas recenzentų).
Mokslininkai teigia, kad ateityje žmonės galėtų pasitelkti įrašymo įrenginius ir dirbtinį intelektą, kad stebėtų pasėlius, ar jie neskleidžia dehidratacijos ar ligų požymių.
Ankstesni tyrimai buvo parodę, kad nuo sausros nukentėjusiuose augaluose vyksta procesas, vadinamas kavitacija. Jo metu augalo kraujagysliniame audinyje susidaro ir sproginėja oro burbuliukai – būtent jie skleidžia spragsintį garsą, kurį galima užfiksuoti prie augalo pritvirtintais įrašymo prietaisais. Tačiau iki šiol nebuvo aišku, ar tokius spragsėjimo garsus galima girdėti per atstumą, rašė autoriai žurnale „Cell“.
Taigi komanda šalia sveikų ir stresą patiriančių pomidorų (Solanum lycopersicum) bei tabako (Nicotiana tabacum) sumontavo mikrofonus. Visi augalai buvo patalpinti į dėžę su garso izoliacija ir primenančią šiltnamio aplinką. Stresuoti augalai buvo arba dehidratuoti, arba jiems buvo įpjauti stiebai. Mokslininkai taip pat įrašinėjo garsą šalia vazonėlių tik su žemėmis, kad patikrintų, ar dirvožemis neskleidžia jokių garsų. (Jie nustatė, kad neskleidžia.)
Sveiki augalai per valandą vidutiniškai išleisdavo mažiau nei vieną pokštelėjimą, o stresą patiriantys augalai – nuo 11 iki 35 spragtelėjimų, nelygu augalo rūšis ir pažeidimai. Sausros ištikti pomidorai buvo triukšmingiausi – kai kurie iš jų skleidė daugiau nei 40 pokštelėjimų per valandą.
Komanda šiuos įrašus perleido mašininio mokymosi algoritmui – dirbtinio intelekto sistemai, naudojamai duomenų modeliams nustatyti, – ir pastebėjo, kad apmokytas algoritmas maždaug 70 proc. tikslumu sugebėdavo atskirti skirtingų augalų, patiriančių įvairų stresą, garsus. Kitą dirbtinio intelekto sistemą jie išmokė 80 proc. tikslumu atskirti nuo sausros kenčiančius ir sveikus pomidorus, augančius šiltnamyje. Dar kitas modelis maždaug 80 proc. tikslumu galėjo nustatyti, kokios dehidratacijos stadijos yra augalas.
Papildomų eksperimentų metu komanda sėkmingai įrašė sergančių pomidorų, užkrėstų tabako mozaikos virusu, garsus ir užfiksavo virtinės kitų stresuojančių augalų verksmus – tarp jų buvo kviečiai (Triticum aestivum), kukurūzai (Zea mays) ir kaktusai (Mammillaria spinosissima).
Nors tyrėjai šiuos garsus įrašė pastatę mikrofonus maždaug 10 cm atstumu nuo augalų, jie mano, kad šiuos ultragarsinius garsus veikiausiai girdi žinduoliai ir vabzdžiai, pasižymintys gera klausa maždaug 3 – 5 m atstumu.
„Šie atradimai gali pakeisti mūsų požiūrį į augalų karalystę, kuri iki šiol buvo laikoma beveik nebylia“, – rašė tyrimo autoriai.
